BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Kerak Bumi

Kerak Bumi adalah lapisan terluar bumi yang terbagi menjadi dua

kategori, yaitu kerak samudra dan kerak benua. Kerak samudra mempunyai

ketebalan sekitar 5-10 km sedangkan kerak benua mempunyai ketebalan

sekitar 20-70 km. Penyusun kerak samudra yang utama adalah batuan basalt,

sedangkan batuan penyusun kerak benua yang utama adalah granit, yang

tidak sepadat batuan basalt.

Kerak Bumi dan sebagian mantel bumi membentuk lapisan litosfer

dengan ketebalan total kurang lebih 80 km. Temperatur kerak meningkat

seiring kedalamannya. Pada batas terbawahnya temperatur kerak menyentuh

angka 200-400 0C. Kerak dan bagian mantel yang relatif padat membentuk

lapisan litosfer. Karena konveksi pada mantel bagian atas dan astenosfer,

litosfer dipecah menjadi lempeng tektonik yang bergerak. Temperatur

meningkat 30 0C setiap km, namun gradien panas bumi akan semakin rendah

pada lapisan kerak yang lebih dalam.

Kulit bumi terdiri atas beberapalapisan sebagai berikut :

1. Lapisan Bumi (Barisfer) adalah

bahan padat yang terdiri dari lapisan nife ( nicellum : nikel dan ferrum :

besi ), jari-jari kurang lebih 3.470 km.

2. Lapisan Pengantara (Astenosfer/mantel bumi) merupakan bahan cair yang

bersuhu tinggidan berpijar, kurang lebih tebalnya sekitar 1.700 km.

3. Lapisan Luar (Lithosfer) yang terletak dibagian luar dari bumi yang

terdiriatas dua lapisan, yaitu lapisan sial (silinsium allumunium) dan

lapisansima (silinsium magnesium).Lapisan sial merupakan lapisan

yang bersifat padat dan kaku dengan ketebalan rata-rata 1.200 km dan

lapisan ini juga di namakankerak bumi. Kerak bumi dibedakan menjadi dua

macam yaitu:

6

Kerak Benua: merupakan benda padat yang terdiri dari batuan granit

dibagian atasnya,sedangkan batuan basalt dibagian bawahnya, kerak

ini di atasnya benua.

Kerak Samudra: merupakan benda padat yang terdiri atas endapan di

laut dibagianatasnya, kemudian di bawahnya tersusun batuan vulkanik

dan paling bawah dari batuan beku. Kerak ini di atasnya berupa

samudra, kerak samudra lebih tipis dan lebih berat darikerak benua.

Unsur-unsur kimia utama pembentuk kerak bumi adalah: Oksigen (O)

(46,6%), Silikon (Si) (27,7%), Aluminium (Al) (8,1%), Besi (Fe) (5,0%), Kalsium

(Ca) (3,6%), Natrium (Na) (2,8%), Kalium (K) (2,6%), Magnesium (Mg) (2,1%).

Para ahli dapat merekonstruksi lapisan-lapisan yang ada di bawah

permukaan bumi berdasarkan analisis yang dilakukan terhadap seismogram

yang direkam oleh stasiun pencatat gempa yang ada di seluruh dunia.

Kerak bumi purba sangat tipis, dan mungkin mengalami proses daur

ulang oleh lempengan tektonik yang jauh lebih aktif dari saat ini dan

dihancurkan beberapa kali oleh tabrakan asteroid, yang dulu sangat umum

terjadi pada masa awal terbentuknya tata surya. Usia tertua dari kerak

samudra saat ini adalah 200 juta, namun kerak benua memiliki lapisan yang

jauh lebih tua. Lapisan kerak benua tertua yang diketahui saat ini adalah

berusia 3,7 hingga 4,28 miliar tahun dan ditemukan di Narryer Gneiss Terrane

di Barat Australia dan di Acasta Gneiss, Kanada.

Pembentukan kerak benua dihubungkan dengan periode orogeny

intensif. Periode ini berhubungan dengan pembentukan super benua seperti

Rodinia, Pangaea, dan Gondwana.

Kerak benua, contohnya kerak benua Eropa dan Asia (disebut Eurasia),

kerak benua Afrika, kerak benua Amerika Utara, kerak benua Amerika Selatan.

Kerak samudera, contohnya kerak samudera Hindia, kerak samudera Pasifik,

kerak samudera Atlantik. 

Kerak benua disebut juga sebagai lempeng benua, sedangkan kerak

samudera disebut pula lempeng samudera. Lempeng samudera tertekan oleh

magma yang ada di bawahnya, sehingga ada bagian membubung (naik).

Bagian tersebut dinamakan pematang tengah samudera. Tekanan terus

menerus berakibat  lempeng samudera tertekan dan bergerak menuju ke

7

lempeng benua. Rata-rata pergerakannya sekitar 10 cm/tahun. Akibatnya

lempeng samudera bertumbukan dengan lempeng benua. Akibat tumbukan

tersebut ada bagian-bagian yang terangkat menjadi pegunungan.

Wilayah-wilayah dunia yang merupakan pertemuan lempeng ditandai

dengan banyaknya deretan pegunungan.  Perbukitan kapur adalah contoh

permukan bumi yang terangkat. Pada mulanya perbukitan kapur berasal dari

dasar laut. Oleh karena ada tekanan dari dalam bumi, maka dasar laut

terangkat hingga di atas permukaan laut. Adanya proses erosi dasar laut yang

terangkat  tersebut kemudian menjadi perbukitan.

Berdasarkan gelombang seismic struktur internal bumi dapat dibedakan

menjadi tiga komponen utama, yaitu inti (core), mantel (mantle) dan kerak

(crust).

•  Inti bumi (core)

Dipusat bumi terdapat inti yang berkedalaman 2900-6371 km.

Terbagi menjadi dua macam yaitu inti luar dan inti dalam. Inti luar

berupa zat cair yang memiliki kedalaman 2900-5100 km dan inti dalam

berupa zat padat yang berkedalaman 5100-6371 km. Inti luar dan inti

dalam dipisahkan oleh Lehman Discontinuity.

Dari data Geofisika material inti bumi memiliki berat jenis yang

sama dengan berat jenis meteorit logam yang terdiri dari besi dan

nikel. Atas dasar ini para ahli percaya bahwa inti bumi tersusun oleh

senyawa besi dan nikel.

• Mantel bumi (mantle)

Inti bumi dibungkus oleh mantel yang berkomposisi kaya

magnesium. Inti dan mantel dibatasi oleh Gutenberg Discontinuity.

Mantel bumi terbagi menjadi dua yaitu mantel atas yang bersifat plastis

sampai semiplastis memiliki kedalaman sampai 400 km. Mantel bawah

bersifat padat dan memiliki kedalaman sampai 2900 km.

Mantel atas bagian atas yang mengalasi kerak bersifat padat dan

bersama dengan kerak membentuk satu kesatuan yang dinamakan

litosfer. Mantel atas bagian bawah yang bersifat plastis atau

semiplastis disebut sebagi asthenosfer.

• Kerak bumi (crust)

8

Kerak bumi merupakan bagian terluar lapisan bumi dan memiliki

ketebalan 5-80 km. kerak dengan mantel dibatasi oleh Mohorovivic

Discontinuity. Kerak bumi dominan tersusun oleh feldsfar dan mineral

silikat lainnya.

Kerak bumi dibedakan menjadi dua jenis yaitu :

-   Kerak samudra, tersusun oleh mineral yang kaya akan Si, Fe,

Mg yang disebut sima. Ketebalan kerak samudra berkisar

antara 5-15 km (Condie, 1982)dengan berat jenis rata-rata 3

gm/cc. Kerak samudra biasanya disebut lapisan basaltis

karena batuan penyusunnya terutama berkomposisi basalt.

-   Kerak benua, tersusun oleh mineral yang kaya akan Si dan Al,

oleh karenanya di sebut sial. Ketebalan kerak benua berkisar

antara 30-80 km (Condie !982) rata-rata 35 km dengan berat

jenis rata-rata sekitar 2,85 gm/cc. kerak benua biasanya

disebut sebagai lapisan granitis karena batuan penyusunya

terutama terdiri dari batuan yang berkomposisi granit

Teori Pembentukan Kerak Bumi

Teori Pembentukan Kerak Bumi dari waktu ke waktu selalu

mengalami perubahan. Hal ini telah menjadi bahan pemikiran para ahli untuk

mengungkap proses perubahan dan perkembangan kulit bumi pada masa

lalu, sekarang dan prediksi pada masa yang akan datang. Adapun berbagai

teori terbentuknya kulit bumi yang dikemukakan para ahli antara lain sebagai

berikut.

1. Teori kontraksi (Contraction theory) Teori ini dikemukakan pertama kali

oleh Descrates (15961650).Ia menyatakan bahwa bumi semakin lama

semakin susut dan mengkerut yang disebabkan oleh terjadinya proses

pendinginan, sehingga di bagian permukaannya terbentuk relief berupa

gunung, lembah, dan dataran. Teori kontraksi didukung pula oleh James

Dana (1847) dan Elie de Baumant (1852). Mereka berpendapat bahwa

bumi mengalami pengerutan karena terjadi proses pendinginan di bagian

dalam bumi yang mengakibatkan bagian permukaan bumi mengerut

membentuk pegunungan dan lembah-lembah.

2. Teori dua benua (Laurasia-Gondwana theory) Teori ini menyatakan bahwa

pada awalnya bumi terdiri atas dua benua yang sangat besar, yaitu

9

Laurasia di sekitar kutub utara dan Gondwana di sekitar kutub selatan

bumi.Kedua benua tersebut kemudian bergerak perlahan ke arah equator

bumi, sehingga akhirnya terpecah-pecah menjadi benua benua yang lebih

kecil.Laurasia terpecah menjadi Asia, Eropa dan Amerika Utara,

sedangkan Gondwana terpecah menjadi Afrika, Australia dan Amerika

Selatan. Teori Laurasia-Gondwana kali pertama dikemukakan oleh

Edward Zuess pada 1884.

3. Teori pengapungan benua (Continental drift theory) Teori pengapungan

benua dikemukakan oleh Alfred Wegener pada 1912.Ia menyatakan

bahwa pada awalnya di bumi hanya ada satu benua maha besar yang

disebut Pangea. Menurutnya benua tersebut kemudian terpecah-pecah

dan terus bergerak melalui dasar laut.Gerakan rotasi bumi yang

sentripugal, mengakibatkan pecahan benua tersebut bergerak ke arah

barat menuju equator.Teori ini didukung oleh bukti-bukti berupa kesamaan

garis pantai Afrika bagian barat dengan Amerika Selatan bagian timur,

serta adanya kesamaan batuan dan fosil pada kedua daerah tersebut.

4. Teori konveksi (Convection theory) Menurut teori konveksi yang

dikemukakan oleh Arthur Holmes dan Harry H. Hess dan dikembangkan

lebih lanjut oleh Robert Diesz, menyatakan bahwa di dalam bumi yang

masih dalam keadaan panas dan berpijar terjadi arus konveksi ke arah

lapisan kulit bumi yang berada di atasnya, sehingga ketika arus konveksi

yang membawa materi berupa lava sampai ke permukaan bumi di mid

oceanic ridge (punggung tengah samudera), lava tersebut akan membeku

membentuk lapisan kulit bumi yang baru menggeser dan menggantikan

kulit bumi yang lebih tua. Bukti kebenaran teori konveksi adalah

terdapatnya tanggul dasar samudera (Mid Oceanic Ridge), seperti Mid

Atlantic Ridge dan Pasific-Atlantic Ridge. Bukti lainnya didasarkan pada

penelitian umur dasar laut yang membuktikan bahwa semakin jauh dari

punggung tengah samudera, umur batuan semakin tua.Artinya terdapat

gerakan yang berasal dari Mid Oceanic Ridge ke arah berlawanan yang

disebabkan oleh adanya arus konveksi dari lapisan di bawah kulit bumi.

5. Teori lempeng tektonik (Plate Tectonic theory) Seperti dijelaskan

sebelumnya bahwa planet bumi terdiri atas sejumlah lapisan. Lapisan

bagian atas bumi merupakan bagian yang tegar dan kaku berada pada

10

suatu lapisan yang plastik atau cair. Hal ini mengakibatkan lapisan

permukaaan bumi bagian atas menjadi tidak stabil dan selalu bergerak

sesuai dengan gerakan yang berada di bawahnya.Keadaan inilah yang

melatarbelakangi lahirnya teori Lempeng Tektonik. Lahirnya teori lempeng

tektonik (tectonic Plate theory) pada tahun 1968 merupakan kenyataan

mutakhir dalam geologi yang menunjukkan terjadinya evolusi bentuk

permukaan bumi. Teori lempeng tektonik dikemukakan oleh Tozo Wilso.

Berdasarkan teori ini, kulit bumi atau litosfer terdiri atas beberapa lempeng

tektonik yang berada di atas lapisan astenosfer, Lempeng-lempeng

tektonik pembentuk kulit bumi selalu bergerak karena pengaruh arus

konveksi yang terjadi pada lapisan astenosfer yang berada di bawah

lempeng tektonik kulit bumi.Litosfer sebagai lapisan paling luar dari badan

bumi, bagaikan kulit ari pada kulit manusia dan merupakan lapisan kerak

bumi yang tipis.Prinsip teori tektonik lempeng adalah kulit bumi terdiri atas

lempeng-lempeng yang kaku dengan bentuk tidak beraturan. Dinamakan

lempeng karena bagian litosfer mempunyai ukuran yang besar di kedua

dimensi horizontal (panjang dan lebar), tetapi berukuran kecil pada arah

vertikal (ketebalan). Bandingkan dengan daun meja, daun pintu, atau

lantai di kelas kalian! Lempeng ini terdiri atas lempeng benua (tebal sekitar

40 km) dan lempeng samudera (tebal sekitar 10 km). Kedua lempeng

tersebut berada di atas lapisan astenosfer dengan kecepatan rata-rata 10

cm/tahun atau 100 km/10 juta tahun. Astenosfer merupakan suatu lapisan

yang cair (kental) dan sangat panas. Panasnya cairan astenosfer

senantiasa memberikan kekuatan besar dari dalam bumi untuk

menggerakkan lempeng-lempeng secara tidak beraturan.Kekuatan ini

dinamakan tenaga endogen yang telah menghasilkan berbagai bentuk di

permukaan bumi. Di bumi ini litosfer terpecah-pecah menjadi sekitar 12

lempeng. Teori lempeng tektonik banyak didukung oleh fakta ilmiah,

terutama dari data penelitian geologi, geologi kelautan, kemagnetan purba,

kegempaan, pendugaan paleontologi, dan pemboran laut dalam. Lahirnya

teori lempeng tektonik sebenarnya merupakan jalinan dari berbagai

konsep dan teori lama seperti Teori Apungan Benua, Teori Arus Konveksi,

Teori Pemekaran Lantai samudera, dan Teori Sesar Mendatar,

sebagaimana telah dijelaskan pada teori-teori di atas. Berdasarkan kajian

11

para ahli, lempeng tektonik yang tersebar di permukaan bumi dapat dilihat

pada gambar berikut ini. Lempeng-lempeng tersebut selalu bergerak dan

mendesak satu sama lain. Lempeng tektonik bagian atas disebut lempeng

samudera, sedangkan lempeng tektonik pada bagian atas terdapat masa

kontinen disebut lempeng benua. Kedua lempeng ini memiliki sifat yang

berbeda. Apabila dua lempeng yang berbeda sifat tersebut saling

mendekat, umumnya lempeng samudera akan ditekuk ke bawah lempeng

benua hingga jauh ke dalam lapisan astenosfer.

 

B. Lempeng Tektonik

Bumi memiliki struktur dalam yang hampir sama dengan telur. Kuning

telurnya adalah inti, putih telurnya adalah selubung, dan cangkang telurnya

adalah kerak. Berdasarkan penyusunnya lapisan bumi terbagi atas litosfer,

astenosfer, dan mesosfer.

Litosfer adalah lapisan paling luar bumi (tebal kira-kira 100 km) dan

terdiri dari kerak bumi dan bagian atas selubung. Litosfer memiliki

kemampuan menahan beban permukaan yang luas misalkan gunungapi.

Litosfer bersuhu dingin dan kaku. Di bawah litosfer pada kedalaman kira-kira

700 km terdapat astenosfer. Astenosfer hampir berada dalam titik leburnya

dan karena itu bersifat seperti fluida. Astenosfer mengalir akibat tekanan yang

terjadi sepanjang waktu. Lapisan berikutnya mesosfer. Mesosfer lebih kaku

dibandingkan astenosfer namun lebih kental dibandingkan litosfer. Mesosfer

terdiri dari sebagian besar selubung hingga inti bumi.

Menurut teori Lempeng Tektonik, lapisan terluar bumi kita terbuat dari

suatu lempengan tipis dan keras yang masing-masing saling bergerak relatif

terhadap yang lain. Gerakan ini terjadi secara terus-menerus sejak bumi ini

tercipta hingga sekarang. Teori Lempeng Tektonik muncul sejak tahun 1960-

an, dan hingga kini teori ini telah berhasil menjelaskan berbagai peristiwa

geologis, seperti gempa bumi, tsunami, dan meletusnya gunung berapi, juga

tentang bagaimana terbentuknya gunung, benua, dan samudra.

Lempeng tektonik terbentuk oleh kerak benua (continental crust)

ataupun kerak samudra (oceanic crust), dan lapisan batuan teratas dari

mantel bumi (earth’s mantle). Kerak benua dan kerak samudra, beserta

lapisan teratas mantel ini dinamakan litosfer. Kepadatan material pada kerak

12

samudra lebih tinggi dibanding kepadatan pada kerak benua. Demikian pula,

elemen-elemen zat pada kerak samudra (mafik) lebih berat dibanding

elemen-elemen pada kerak benua (felsik).

Di bawah litosfer terdapat lapisan batuan cair yang dinamakan

astenosfer. Karena suhu dan tekanan di lapisan astenosfer ini sangat tinggi,

batu-batuan di lapisan ini bergerak mengalir seperti cairan (fluid).

Litosfer terbentuk dari lempeng-lempeng besar dan kecil yg saling

bergerak dengan laju kecepatan sampai dengan 12 cm/tahun, lempeng-

lempeng tersebut:

1. Lempeng Indo-Australia (kini L.Australia dan L. India)

2. Lempeng Eurasia

3. Lempeng Pasifik

4. Lempeng Nazca

5. Lempeng Amerika Utara

6. Lempeng Amerika Selatan

7. Lempeng Artarktika

8. Lempeng Afrika

Pergerakan Lempeng

Arus konveksi memindahkan panas melalui zat cair atau gas.

Gambar poci kopi menunjukkan dua arus konveksi dalam zat cair.

Perhatikan, air yang dekat dengan api akan naik, saat dingin di

permukaan air kembali turun. Para ilmuwan menduga arus konveksi

dalam selubung itulah yang membuat lempeng-lempeng bergerak.

Karena suhu selubung amat panas, bagian-bagian di selubung bisa

mengalir seperti cairan yang tipis.

Lempeng-lempeng itu bergerak seperti ban berjalan berukuran

besar. Pergerakan lempeng kerakbumi ada 3 macam yaitu

pergerakan yang saling mendekati (konvergen), saling menjauh

(divergen) dan saling berpapasan (transform).Selain itu ada jenis lain

yang cukup kompleks namun jarang, yaitu pertemuan simpang tiga

(triple junction) dimana tiga lempeng kerak bertemu.

a. Batas Divergen

13

Terjadi pada dua lempeng tektonik yang bergerak saling memberai

(break apart). Ketika sebuah lempeng tektonik pecah, lapisan litosfer

menipis dan terbelah, membentuk batas divergen.

Pada lempeng samudra, proses ini menyebabkan pemekaran dasar

laut (seafloor spreading). Sedangkan pada lempeng benua, proses ini

menyebabkan terbentuknya lembah retakan (rift valley) akibat adanya

celah antara kedua lempeng yang saling menjauh tersebut.

Pematang Tengah-Atlantik (Mid-Atlantic Ridge) adalah salah satu

contoh divergensi yang paling terkenal, membujur dari utara ke selatan di

sepanjang Samudra Atlantik, membatasi Benua Eropa dan Afrika dengan

Benua Amerika.

b. Batas Konvergen

Terjadi apabila dua lempeng tektonik tertelan (consumed) ke arah

kerak bumi, yang mengakibatkan keduanya bergerak saling menumpu

satu sama lain (one slip beneath another).

Wilayah dimana suatu lempeng samudra terdorong ke bawah

lempeng benua atau lempeng samudra lain disebut dengan zona

tunjaman (subduction zones). Di zona tunjaman inilah sering terjadi

gempa. Pematang gunung-api (volcanic ridges) dan parit samudra

(oceanic trenches) juga terbentuk di wilayah ini.

Batas konvergen ada 3 macam, yaitu 1) antara lempeng benua

dengan lempeng samudra, 2) antara dua lempeng samudra, dan 3)

antara dua lempeng benua.

-  Konvergen lempeng benua—samudra (Oceanic—Continental)

Ketika suatu lempeng samudra menunjam ke bawah lempeng

benua, lempeng ini masuk ke lapisan astenosfer yang suhunya lebih

tinggi, kemudian meleleh. Pada lapisan litosfer tepat di atasnya,

terbentuklah deretan gunung berapi (volcanic mountain range).

Sementara di dasar laut tepat di bagian terjadi penunjaman, terbentuklah

parit samudra (oceanic trench).

Pegunungan Andes di Amerika Selatan adalah salah satu

pegunungan yang terbentuk dari proses ini. Pegunungan ini terbentuk

dari konvergensi antara Lempeng Nazka dan Lempeng Amerika Selatan.

-    Konvergen lempeng samudra—samudra (Oceanic—Oceanic)

14

Salah satu lempeng samudra menunjam ke bawah lempeng

samudra lainnya, menyebabkan terbentuknya parit di dasar laut, dan

deretan gunung berapi yang pararel terhadap parit tersebut, juga di dasar

laut. Puncak sebagian gunung berapi ini ada yang timbul sampai ke

permukaan, membentuk gugusan pulau vulkanik (volcanic island chain).

Pulau Aleutian di Alaska adalah salah satu contoh pulau vulkanik

dari proses ini. Pulau ini terbentuk dari konvergensi antara Lempeng

Pasifik dan Lempeng Amerika Utara.

-  Konvergen lempeng benua-benua (Continental—Continental)

salah satu lempeng benua menunjam ke bawah lempeng benua lainnya.

Karena keduanya adalah lempeng benua, materialnya tidak terlalu padat

dan tidak cukup berat untuk tenggelam masuk ke astenosfer dan

meleleh. Wilayah di bagian yang bertumbukan mengeras dan menebal,

membentuk deretan pegunungan non vulkanik (mountain range).

Pegunungan Himalaya dan Plato Tibet adalah salah satu contoh

pegunungan yang terbentuk dari proses ini. Pegunungan ini terbentuk

dari konvergensi antara Lempeng India dan Lempeng Eurasia.

Pergerakan lempeng kerakbumi yang saling bertumbukan akan

membentuk zona sudaksi dan menimbulkan gaya yang bekerja baik

horizontal maupun vertikal, yang akan membentuk pegunungan lipatan,

jalur gunungapi/magmatik, persesaran batuan, dan jalur gempabumi

serta terbentuknya wilayah tektonik tertentu.

Selain itu terbentuk juga berbagai jenis cekungan pengendapan

batuan sedimen seperti palung (parit), cekungan busurmuka, cekungan

antar gunung dan cekungan busur belakang. Pada jalur

gunungapi/magmatik biasanya akan terbentuk zona mineralisasi emas,

perak dan tembaga, sedangkan pada jalur penunjaman akan ditemukan

mineral kromit. Setiap wilayah tektonik memiliki ciri atau indikasi tertentu,

baik batuan, mineralisasi, struktur maupun kegempaanya.

c.  Batas Transform

Terjadi bila dua lempeng tektonik bergerak saling menggelangsar

(slide each other), yaitu bergerak sejajar namun berlawanan arah.

Keduanya tidak saling memberai maupun saling menumpu. Batas

transform ini juga dikenal sebagai sesar ubahan-bentuk (transform fault)

15

Kerak Bumi merupakan bagian kaku paling atas dari Litosfer, suatu dasar

yang didefinisikan sebagai seismik diskontuinitas yang menonjol. Terdapat

tiga jenis kerak bumi. Yaitu kerak samudera, kerak benua, dan kerak transisi,

yang mana kerak samudera dan kerak benua mendominasi di bumi ini.

Struktur Lapisan Kulit Bumi (litosfer) Lithosfer berasal dari kata lithos

artinya batuan dan sphere yang berarti lapisan. Jadi Lithosfer adalah lapisan

kulit bumi. Kulit bumi terdiri atas beberapa lapisan sebagai berikut.

1. Lapaisan Inti Bumi (Barisfer) merupakan bahan padat yang terdiri dari

lapisan nife (nicellum: nikel dan ferrum: besi), jari-jari kurang lebih 3.470

km.

2. Lapisan Pengantara (Astenosfer/mantel bumi) merupakan bahan cair

yang bersuhu tinggi dan berpijar, kurang lebih tebalnya sekitar 1.700 km.

3. Lapisan Luar (Lithosfer) yang terletak dibagian luar dari bumi yang terdiri

atas dua lapisan, yaitu lapisan sial (silinsium allumunium) dan lapisan

sima (silinsium magnesium). Lapisan sial merupakan lapisan yang

bersifat padat dan kaku dengan ketebalan rata-rata 1.200 km dan lapisan

ini juga di namakan kerak bumi.

Dilihat dari batuan tertua yang telah ditemukan ahli geologi di dunia yang

berasal dari sebuah daerah di Kanada, Great Slave, maka dapat diketahui

bahwa umur dari batuan ini hampir sama dengan tahun awal pembentukkan

kerak benua. Hal ini didukung pula dengan mineral tertua di dunia yang

diketahui yaitu zircon yang berasal dari sedimen Australia, yang diperkirakan

provenance (batuan asal) dari batuan metamorf. Selain itu, kristalisasi dari

Zircon juga berasal dari waktu yang sama ketika batuan tersebut terbentuk

atau dengan kata lain permulaan dari terbentuknya kerak benua pertama di

bumi.

C. Struktur Seismik Kerak Bumi

- The Moho

Diskontuinitas Mohorovicic atau Moho adalah seismik diskontinuitas

yang paling jauh di dalam bumi dan mendefinisikan dasar dari kerak

bumi. Kedalamannya sekitar 3 kilometer di gunung laut hingga 70

16

kilometer di daerah tubrukan orogenik, dan ditandai dengan meningkat

drastisnya kecepatan dari gelombang Seismik P dari kurang dari 7.6 km/s

menjadi lebih dari 8 km/sec. Karena kerak memiliki komposisi yang

berbeda dari mantel, Moho menyerang bukti dari deferensiasi Bumi. Studi

Seismik refraksi dan seismik refleksi yang secara detil mengindikasikan

bahwa Moho bukanlah batas simpel secara global. Dalam beberapa

kerak, seperti orogenik yang saling bertabrakan, Offset Moho sering

terjadi pada struktur sesar normal yang rumit. Contohnya adalah orogenik

Himalaya, dengan offset dalam Moho 20 kilometer dikenali dibawah sutur

Indus. Offset ini diproduksi sebagai lapisan kerak yang di dorong ke atas

dari setiap lapisan lainnya pada penujaman Himalayan. Di dalam kerak

bumi, ketika proses extensi berlangsung, seperti rifting benua,

diskontinuitas seismik yang tajam sering menghilang, dan kecepatan

seismik berubah secara berangsur-angsur dari kerak bumi menuju titik

mantel.

- Magnetisme Kerak Bumi

Anomali magnetisme kerak bumi diproduksi oleh batuan yang

memiliki sifat kemagnetan (feromagnesium) di dalam kerak bumi dan,

seperti anomali gravitasi, memberikan rata-rata alat untuk mengusut unit

batuan mayor/utama dan diskontinuitas struktural di dalam pelindung

sedimen dalam platform area tersebut. Bagian yang paling sering, mereka

merefleksikan distribusi dari magnetit dalam batuan atas pada kerak bumi

dalam setiap dinding dan platform area, anomali magnetik

memperlihatkan pola melingkar yang melebar.

Anomali yang lebar ini berhubungan ke bagian lebih dalam kerak

inhomogeities dangkal, anomali sempit ke dekat permukaan sesar atau

intrusi mafik dan ultramafik. Dalam daerah dinding busur graniticgneiss

biasanya berkorelasi dengan tingginya magnetic dan sabuk mafik gunung

api yang berkadar rendah. Diskontinuitas struktural, seperti sesar mayor

dan batas daerah kerak, juga memproduksi anomali, juga memproduksi

anomali magnetik. Pola anomali magnetik di orogenic Fanerozoikum dan

Island arc lebih rumit dan menunjukkan jarak yang lebar dari amplitudo.

Dalam pemanjangannya, kerak yang relatif panas, seperti cekungan dan

17

provinsi di jarak tertentu, anomali magnetik memiliki amplitudo yang kecil,

mengindikasikan bahwa kerak yang rendah dan atau mantel bagian atas

diatas titik magnetit Curie. Kerak samudera memiliki karakteristik

magnetik yang bergaris linear dan berbentuk strip yang memiliki puncak

gunungan kasar paralel. Anomali ini berkurang hingga tidak ada di back

arc basin, di bagian yang dikarenakan temperaturnya tinggi di bawah

cekungan, di atas atau dekan ke temperatur magnetit Curie.

- Konduktivitas Elektrik Kerak Bumi

Meskipun distrubusi konduktivitas elektrik di dalam kerak benua

tidak terlalu dipahami (Jones, 1992), terdapat indikasi kuat bahwa

konduktivitas elektrik ini meningkat tajam pada banyak tempat di

kedalaman sedang pada kerak. Data juga menyarankan bahwa

konduktivitas kerak berkurang seiringn dengan umur dari kerak itu sendiri,

dengan inti dinding prekambrian yang memiliki konduktivitas yang lebih

rendah daripada batas yang lebih panasnya. Anomali konduktivitas kerak

linear telah dideskripsikan dari beberapa regional benua, seperti anomali

North American Central Plains (NACP), yang memperpanjang jarak yang

hampir 2000 km dari Tenggara Wyoming hingga ke ujung dinding Kanada

di Saskatchewan. Anomali ini segaris dengan sutur Proterozoic awal

mayor yang diekspos di dalam orogen Transhudson dan dengan sabuk

Cheyenne di tenggara Wyoming. Cukup memungkinkan bila NACP

diproduksi oleh reaksi dehidrasi di dalam zona sutur.

Beberapa sumber telah dipertimbangkan untuk konduktivitas tinggi

lapisan di tengah dan bawah kerak, dimana memiliki salinitas pori air

yang tinggi, dengan seringnya kutipan/pengambilan.

- Gravitasi Kerak

Dinding dan platform area dikarakterisasikan berdasarkan luasan

anomali gravitasi Bougure sekitar -10 sampai -50 mgal dan suatu waktu,

akan menajam anomalinya pada kepentngan lokal tertentu. Anomali

dengan lebar ratusan kilometer merefleksikan inhomogeneities dalam

kerak bawah atau kerak atas, dan mereka yang berukuran kecil

merefleksikan dekat permukaan batuan pada jenis tertentu atau zona

18

sesar. Anomali gravity dapat digunakan untuk mencari kecenderungan

struktural atau unit batuan dalam dinding Prekambrian dibawah lapisan

sedimenter dalam area platform. Kontak Tektonik antara daerah kerak

dalam dinding dan area platform (seperti diantara Grenville dan provinsi

besar Kanada) juga sering menunjukkan anomali gravitasi. Anomali

negatif yang besar dalam cekungan dan jangkauan provinsi dan di

kebanyakan rifting benua merefleksikan tipisnya kerak bawah dan

keberadaan dari dangkal, densitas yang rendah dari mantel atas. Anomali

gravitasi positif yang kecil superimposed di anomali negatif regional

menyebabkan pusat dari beberapa rifting dan nampaknya disebabkan

oleh intrusi dekat permukaan dari magma mafik.

Anomali negatif diobservasi dekat palung yang merefleksikan

turunnya ketahanan litosfer menjadi mantel bagian atas. Beberapa profil

gravitasi mensugestikan penipisan kerak di bagian sisi laut dari palung.

Anomali Bouguer yang minimum pada gunung laut menyatakan mereka

isostatis dikompensasikan panas, densitas rendah dan mantel bagian

atas dibawahnnya. Hasil anomali Bouguer yang lebih kecil dalam batas

dan laut dari lapisan sedimen yang lebih tebal di dalam cekungan.

Anomali gravitasi isostatis yang lebih kecil dari kebanyakan kerak,

mengindikasikan dekatnya pencapaian equilibrium isostatis.

Pengecualian umum adalah sistem palung arc dimana litosfer dikonsumsi

oleh astenosfer. Tebalnya akar yang ada dibawah beberapa gunung, tapi

tidak dibawah gunung yang lain (misalnya gunung Rocky), mengindikasi

bahwa semakin tebal kerak tidak selalu dominan mekanisme kompensasi

isostatis.

19